三阶互调失真(IMD)是由通信系统中的非线性因素而产生的,它将对其它通信系统产生严重的干扰。在本文中,介绍了三阶互调产生的原因;并简要介绍了测试方法和所需设备。
什么是互调干扰?
当两个或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机,其中三阶互调最严重。由此形成的干扰,称为互调干扰。
为什么要测量三阶互调失真?
由二个频率而产生的三阶互调失真是窄带通信系统中普遍存在的问题。当系统中存在二个(或更多)的信号时,通常会产生很强的互调产物。二个信号(f1 和f2)的二次谐波(2f1 和2f2)会进一步产生互调失真,其最大的互调产物就是三阶互调(2f1 -f2 和2f2 -f1)。不管是有源还是无源器件,如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。
三阶互调失真会降低许多通信系统的性能。发射信号中过大的三阶互调(IMD)产物会干扰其它的接收机,最终造成接收机无法正常工作。
互调失真如何影响系统的性能?
在系统将互调信号视为真实的接收信号的情况下,将带来如下问题:信号丢失、虚假信道繁忙、语音质量下降、系统容量受限,信号丢失及信道繁忙常常都会令用户不满。
互调失真的测试
三阶互调失真的测试可以按照图1的方法进行。
图1
所需的设备:
1. 两台射频信号源:提供两个射频信号,同时加到被测器件。
2. 两个LPF 和一个BPF:保证信号源输出频谱的纯净。
3. 一个功率合成器:将两个信号合成一路,如果采用Splitter,还需要外加两个6dB衰减器以增加隔离度。
4. 被测器件:放大器、滤波器等有源或无源器件。
5. 一个大功率衰减器:衰减放大器的输出信号,自身需考虑低互调。
6. 一个手动步进衰减器:调节输入到频谱分析仪的输入电平,对测试结果进行精确分析。
7. 一个隔直流器(需要时):防止放大器中的直流信号串入频率分析仪,保护频谱分析仪。
8. 一台频谱分析仪:观察互调失真产物。
9. 低互调测试电缆和射频转接器套件:连接测试系统。
测试步骤(以CDMA 直放站为例):
1. 按图1所示连接系统。
2. 将信号源1的频率设为直放站的中心频率f1,将信号源2 的频率设为f2 = f1 + 1.23MHz。
3. 将直放站的增益设为设计最大值。
4. 同时调节信号源1和信号源2的输出电平(相等),使直放站的输出功率最大。
5. 用频谱分析仪观察输出频谱,如图2所示,其带内互调产物应满足相应标准的要求。
图2